선운동량보존법칙 예비 및 결과보고서

소개글

선운동량 보존법칙의 예비보고서와 고찰이 포함된 결과보고서입니다.

목차

1. 실험목적
2. 실험장비
3. 실험이론
4. 실험방법
5. 실험결과
6. 고찰
7. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적

질량과 속도의 곱으로 정의되는 선운동량(liner momentum) 보존법칙을 설험으로 증명한다.

2. 실험 장비

- Air track
- bumper 3개
- glider (활차) 2개
- photogate timer 2개
- air supply (송풍기)
- 수평계
- 분동 set


3. 실험 이론

선운동량은 물체의 질량에 속도를 곱한 양으로 정의된다.

⨀ 선운동량 보존법칙

운동량을 , 질량을 으로, 속도를 로 나타내면 운동량은 가 된다.
그리고 직선위를 움직이는 운동량을 선운동량이라고 한다. 선운동량을 이용하여 뉴턴 방정식을

즉,
로 표현할 수 있다.
이 식에서 만일 물체에 작용하는 힘이 영이면(또는 작용힘의 합이 영이면, =0이면) 운동량의 시간에 대한 변화율 가 영이므로 선운동량 는 시간이 지나도 바뀌지 않는다. 이것을 선운동량 보존법칙이라고 한다.
선운동량 보존법칙이 식으로는

(, : 두 물체의 질량, , : 두 물체의 초기속도
, : 두 물체의 나중속도, , : 충돌전후의 운동량)
로 나타낼 수 있다.


4. 실험 방법

1) 수평계를 이용하여 Air track 양쪽 끝을 수평이 되도록 Air track의 수평 조절나사를 이용한다.

2) photogate timer를 설치하고 탄성충돌 조건을 위해 glider (활차)에 bumper를 착용한다.

3) bumper (활차) 의 질량 , 와 길이 를 측정한다.

4) 두 개의 photogate time를 형식으로 설치하고 버튼을 누른다.

5) bumper (활차) 2개를 두 photogate 사이에 정지상태로 둔다. 송풍기를 작동시킨다.

6) bumper (활차)의 질량이 같을 때 (=) glider 1을 glider 2를 향해 민다.

7) 를 각각 측정한다.

8) glider 1의 질량()과 glider 2의 질량()을 증가시키면서 ⑦을 행한다.

참고 자료

- 김선명. [기초물리학실험], (북스힐, 2002)
- 일반물리학교재편찬위원회 역. [대학일반물리학Ⅰ], (북스힐, 2002)
- 대학물리학교재편찬위원회 역. [대학물리학], (淸文閣, 2003)
- 한국해양대학교 물리실험교재편찬위원회 역. [공학교육을 위한 일반물리학기초 및 고급실험], (북스힐,2003)